下载文档原格式
空心钢锭凝固过程缺陷的模拟研究张博;朱花;赵晓东;何文武;陈慧琴【摘要】利用有限元软件ProCAST对65t空心钢锭底注式凝固过程进行了数值模拟.根据实验条件和实验结果,分析确定了最终凝固位置在距离内壁35％壁厚处时的内壁界面换热系数为400 W/m2·K.采用相同的锭型、浇注方式和边界条件对4.2 t Mn18Cr18N空心钢锭进行了模拟研究,分析了不同浇注温度和浇注速度下的凝固过程.结果表明,在浇注温度为1 415℃,浇注速度为25 kg/s条件下,实现了顺序凝固,最终凝固位置在冒口内,钢锭内没有出现宏观缩孔疏松,冒口根部下方靠近钢锭内壁处存在条状的显微缩松.【期刊名称】《太原科技大学学报》【年(卷),期】2018(039)001【总页数】7页(P35-41)【关键词】空心钢锭;数值模拟;凝固;缩孔缩松【作者】张博;朱花;赵晓东;何文武;陈慧琴【作者单位】太原科技大学材料科学与工程学院,太原030024;太原科技大学材料科学与工程学院,太原030024;太原科技大学材料科学与工程学院,太原030024;太原科技大学材料科学与工程学院,太原030024;太原科技大学材料科学与工程学院,太原030024【正文语种】中文【中图分类】TG111传统的空心钢锭是由实心钢锭经过多道机械加工工序得到的，例如镦粗、冲孔等。
传统制造技术存在许多弊端，例如能耗高、工序繁琐、材料利用率低、生产周期长等。
为了解决这些弊端，空心钢锭制造技术应运而生。
法国、日本、德国等多个国家在这一技术上取得了突出的成绩。
空心钢锭制造技术与传统制造技术相比具有缩短工艺流程、降低生产成本以及提高生产效率等一系列的优势[1-4]。
早期由于技术手段的不发达，主要采取实物解剖的方法对钢锭进行研究，虽然结果准确，但是存在费用高、浪费大、实验周期长等缺点，阻碍了钢锭的研发生产。
计算机技术的飞速发展，使得模拟仿真技术成为研究钢锭质量与性能的一种全新手段，如今该技术已基本成熟，进入了实用化阶段。
基于钢水凝固收缩数值模拟优化设计连铸结晶器锥度
蔡少武;王同敏;李军;许菁菁;罗大伟;李廷举
【期刊名称】《特种铸造及有色合金》
【年(卷),期】2008(0)S1
【摘要】利用ANSYSTM软件建立了结晶器内钢水凝固传热及弹塑性应力分析有限元模拟模型。
传热边界条件采用修正热流密度函数,考虑了气隙的影响,采用了温度依赖的材料热物性参数、力学性能和屈服函数。
在二次开发的基础上,利用多场间接耦合的方式对4种圆坯和2种方坯(不同钢种及工况)的凝固收缩变形过程进行数值模拟。
以铸坯边界的凝固收缩曲线为依据,完成抛物线型连续锥度结晶器型腔的设计。
【总页数】4页(P107-110)
【关键词】结晶器;抛物线型锥度;凝固收缩;数值模拟
【作者】蔡少武;王同敏;李军;许菁菁;罗大伟;李廷举
【作者单位】大连理工大学材料科学与工程学院及三束材料改性国家重点实验室【正文语种】中文
【中图分类】TF777
【相关文献】
1.马钢大圆坯连铸结晶器内钢水流动与凝固过程的数学模拟 [J], 骆小刚;吴耀光;彭世恒;仇圣桃;张建平
2.FTSC薄板坯连铸结晶器内钢水凝固传热的数学模拟 [J], 曹立军;朱立光;薛勇强
3.用凝固收缩模拟优化方钢坯连铸结晶器 [J], T.;M.;Wang;乔林锁;高志国;
4.板坯连铸结晶器内钢水流场和传热凝固数值模拟 [J], 李广海;赵连刚
5.钢连铸圆坯结晶器锥度数值模拟优化 [J], 蔡少武;王同敏;李军;许菁菁;杜艳艳;曹志强;李廷举
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
400t级大型钢锭的凝固过程模拟及试制
桑宝光;殷文齐
【期刊名称】《一重技术》
【年(卷),期】2013(000)002
【摘要】利用 Procast 软件包对大型钢锭凝固过程进行计算机模拟，确定合理的
铸造工艺。
通过对实际生产的大型钢锭进行解剖分析，没有发现宏观缩孔疏松缺陷，表明工艺设计合理，生产的钢锭满足使用要求。
【总页数】5页(P53-57)
【作者】桑宝光;殷文齐
【作者单位】一重集团大连设计研究院有限公司工程师，辽宁大连 116600;一重
集团大连设计研究院有限公司高级工程师，辽宁大连 116600
【正文语种】中文
【中图分类】TG26
【相关文献】
1.大型垂直定向凝固钢锭凝固过程数值模拟 [J], 徐建辉;孙利刚
2.不同冷却条件下的钢锭凝固过程模拟 [J], 李玉华;常福华;刘孝义
3.钢锭模设计对大型锻造钢锭的凝固和内部质量的影响 [J], 田代晃一;胡承宗（译）
4.530 t特大型真空钢锭凝固过程热传递特性研究 [J], 吴穷
5.帽口保温砖结构对大型钢锭凝固过程的影响分析 [J], 宫惠爽
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
大型钢锭凝固过程三维数值模拟李文胜;沈丙振;周翔;沈厚发;柳百成【摘要】开发了大型钢锭凝固过程三维模拟程序.利用本程序对53 t钢锭的凝固过程进行了模拟,预测的钢锭和锭模中典型测试点的冷却曲线、钢锭完全凝固时间及冒口一次缩孔形状等与商用有限元软件ProCAST的计算结果吻合良好.【期刊名称】《大型铸锻件》【年(卷),期】2010(000)003【总页数】4页(P1-4)【关键词】大型钢锭;凝固;温度场;数值模拟【作者】李文胜;沈丙振;周翔;沈厚发;柳百成【作者单位】清华大学机械工程系,北京100084;中信重工机械股份有限公司,河南471039;中信重工机械股份有限公司,河南471039;清华大学机械工程系,北京100084;清华大学机械工程系,北京100084【正文语种】中文【中图分类】TG156.3随着电力、冶金、石化、船舶等工业领域重大装备中锻件的大型化，使用的钢锭也在向超大型化方向发展。
大型钢锭中通常存在缩孔、缩松等缺陷。
由于实验研究代价高，因此数值模拟成为认识这些缺陷和优化钢锭设计的重要途径[1、2]。
文献中有关钢锭凝固过程传热现象的数学模型多为二维或轴对称模型[1,3～6]。
实际上，钢锭的传热是三维的，目前的计算条件也可以满足大型钢锭三维计算的要求。
最近，文献[7、8]利用商用有限元软件ProCAST[9]对钢锭凝固过程进行了三维模拟。
但是，文献[7]仅对实测的缩孔形状进行了比较，而文献[8]预测的凝固时间与实测差别较大。
显然，模拟结果的准确性及软件的实用性，取决于模型与方法的准确性，同时也取决于材料物性参数、界面换热系数等基本参数是否符合实际。
本文开发了大型钢锭凝固三维模拟程序FT-INGOT，同时通过与ProCAST计算结果的比较与验证，得出了53 t钢锭冷却曲线、凝固时间和一次缩孔形状。
图1 53 t钢锭尺寸与测试点位置的示意图Figure 1 Dimension of 53-ton ingot and locations for temperature comparison1 研究对象本文研究对象为53 t钢锭。
